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基于Protel的pbc板设计

发布时间:2019-01-25 编辑作者:金致卓 阅读:571
随着计算机的普及,Protel的pbc板设计是新的电路辅助设计系统,是一个将各种设计工具集成于一身的板级设计系统。利用Protel进行pbc板设计一般应遵循确定外形、布局、布线、规则检查等几个步骤。我们从布局、布线的基本原则总结出整个PCB设计过程中的一些经验和技巧。


一、pbc板设计快速确定PCB外形

设计PCB先要确定电路板的外形,通常就是在禁止布线层画出电气的布线范围。除非有特殊要求,一般电路板的形状都为矩形,长宽比一般为3:2或者4:3较为理想。在画之前可以任意画出两条横线和两条竖线,然后利用“放置工具条”里的“设置原点”工具将某一条线段的端点设为原点即坐标为(0,0),之后双击每一条线段,对其起点和终点的坐标值进行相应的更改,使4条线段首尾相接,形成一个封闭的矩形框,电路板的外型确定也就完成了。如果在画图的过程中需要调整电路板的大小,只要修改每条线段的相应坐标值即可。从成本、敷铜线长度、抗噪声能力考虑,电路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,则散热不良,且相邻的导线容易引起干扰。不过,当电路板的尺寸大于200mm×150mm时,应该考虑电路板的机械强度,适当加装固定孔,以便起到支撑的作用。

二、pbc板设计元件布局

开始布局之前首先要通过网络表载入元器件,这个过程中经常会遇到网络表无法完全载入的错误,主要可归为两类:一类是找不到元件,解决方法是确认原理图中已定义元件的封装形式,并确认已添加相应的PCB元件库,若仍找不到元件就要自己造一个元件封装了;另一类是丢失引脚,最常见的就是二极管、三极管的引脚丢失,这是由于原理图中的引脚一般是字母A、K、E、B、C,而PCB元件的引脚则是数字1、2、3,解决方法就是更改原理图的定义,或者更改PCB元件的定义使其一致即可。有经验的设计者一般都会根据实际元件的封装外形建立一个自己的PCB元件库,使用方便而且不易出错。

进行布局时,必须要遵循一些基本规则:

(1)特殊元件特殊考虑。高频元件之间要尽量靠近,连线越短越好;具有高电位差的元件之间距离尽量加大;重量大的元器件应该有支架固定;发热的元件应远离热敏元件并加装相应的散热片或置于板外;电位器、可调电感线圈、可变电容、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求,以方便调节为准。总之,一些特殊的元器件在布局时要从元件本身的特性、机箱的结构、维修调试的方便性等多方面综合考虑,以保证做出一块稳定、好用的PCB板。

(2)按照电路功能布局。如果没有特殊要求,尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局,通常情况下信号从左边输入、右边输出,从上边输入、下边输出。按照电路流程,安排各个功能电路单元的位置,使信号流通更加顺畅并保持方向一致。另外,数字电路部分一定要与模拟电路部分分开布局,以减少干扰。

(3)丝印层的文字标注。为方便电路的安装和维修,一般要在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号,例如元件标号和标称值、元件外廓形状、厂家标志等等,不少初学者经常略去丝印层的设计,或者只注意文字符号放置的整齐美观,而实际制出PCB板后,板上的字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹除,还有的把元件标号打在相邻元件上,造成装配和维修的不便。正确的丝印层字符布置原则应该是不出歧义、见缝插针、美观大方。

三、pbc板设计布线

这是PCB设计中的一个非常重要的环节,PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式有两种:自动布线及交互式布线。在布线过程中要注意以下几个问题:

(1)线长。敷铜线要尽可能短,在高频电路中更应如此。敷铜线的拐弯处应为圆角或斜角,直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。另外,在双面布线时,两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线,避免相互平行,以减少寄生电容。

(2)线宽。敷铜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则,它的最小值取决于流过它的电流,但是一般不宜小于0.2mm,如果板面积足够大,敷铜线宽度最好不要低于0. 3mm。地线与电源线的关系是:地线>电源线>信号线,通常电源线宽度为1.2-2.5mm,信号线宽度为 0.2-0.3mm。

(3)线间距。相邻敷铜线之间的间距应该满足电气安全要求,同时为了便于生产,间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值,一般要求2000V电位差之间的敷铜线距离应该大于2mm。在布线密度低的情况下,间距应该尽可能的大。通常线间距最好不要低于0.3 mm。

(4)屏蔽与接地。敷铜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线,这样可以使屏蔽能力增强。

   pcb板设计是一个复杂而又简单的过程,即使参数相同的电路,也会因为元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,这里就跟大家分享到这里。

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